熱膨張計算ツール

この計算ツールについて

線膨張は、温度によって材料の長さがどう変わるかを表し、ΔL = α · L₀ · ΔT で与えられます。L₀ は元の長さ、α はその材料の線膨張係数（材料ごとに固有の性質で、通常は1°Cあたり、または1°Fあたりで表されます）、ΔT は温度変化です。ほとんどの材料は、熱せられると膨張し、冷やされると収縮します。熱エネルギーが高いと、材料の格子内の原子間の平均距離が大きくなるからです。

土木・機械技術者は、熱膨張の計算を絶えず頼りにしています。橋には伸縮継手があり、鉄道の線路は小さな隙間を空けて敷かれ、パイプラインには伸縮ループがあります。いずれも、季節による温度の変動で座屈やひび割れが起こらないよう、まさにこの式で寸法を決めています。製造（組み立ての前に加熱して膨張させる焼きばめの軸受）、建設資材の選定（コンクリートと鋼は、膨張係数が近いことも理由の一つとして選ばれます）、ごくわずかな寸法変化も問題になる精密機器の設計でも欠かせません。